大体积薄壁混凝土结构裂缝的成因及控制措施分析

陈武林

（中国土木工程集团有限公司，北京100038）

1 工程概况

该项目是高压直流输电工程，始于埃塞俄比亚的南方州Wolayta 地区，连接至肯尼亚的换流站，总投资额达到4.5 亿美元，由世界银行和非洲开发银行提供融资支持，旨在进一步加强两国电力贸易，满足更多地区的用电需求。工程项目的总长为204.4m，宽3m，高0.9m，主体属于薄壁超高防火墙，长66.75m，厚度为350mm，高23.05m，整体偏薄偏高，是典型的薄壁混凝土墙结构。该项目在混凝土结构施工初期产生以下现象：（1）表面存在蜂窝；（2）模板缝出现明显错台；（3）棱角不垂直。因此，决定围绕混凝土结构的裂缝原因进行综合分析，以此来提升该工程项目的混凝土施工质量。

2 大体积薄壁混凝土结构裂缝的成因

2.1 混凝土结构施工的各项影响因素

通过对该建筑工程混凝土结构的施工裂缝问题进行分析，总结其影响因素。可以看出对于薄壁混凝土结构来说，诸多方面的影响因素都会对最终质量构成影响，例如，施工资源无法保证，施工人员的技术水平与质量意识不高等，还有机械设备与应用技术缺乏契合性等，这些都会直接影响薄壁混凝土的结构质量，具体如下：（1）人员方面的影响因素。基层施工人员受教育程度不高，施工单位如果缺乏后期培训，便无法保证施工人员的质量意识，同时对各类技术与设备缺乏有效操控，从而在混凝土施工阶段埋下质量隐患。例如，在模板加固施工与振捣作业中未能严格遵循技术规定等。（2）机械因素。虽然该工程的机械设备具有一定的先进程度，但是缺乏对混凝土表面的有效处理。（3）材料因素。对于薄壁混凝土结构来说，当模板尺寸加工不到位时，将会影响混凝土的施工质量，在应用后期出现各类裂缝。（4）施工方法因素。如混凝土侧压力过大，脚手架搭设不合理以及模板安装方式不正确等，这些都会对混凝土的施工质量造成影响。（5）环境因素。由于该项目工期比较紧迫，为保证如期完工，需要夜间施工，这样便无法对混凝土施工阶段开展全方位的质量管控，从而引发混凝土结构裂缝[1]。

2.2 混凝土结构裂缝的形成原因

对于本建筑工程中薄壁混凝土结构的裂缝问题来说，外界气温变化与混凝土自身的收缩性是造成裂缝问题的主要原因。尤其是施工外界温度变化幅度比较明显时，需要对薄壁混凝土施工采取相应的控制手段，然而在普遍施工环节，无法有效保证大体积薄壁混凝土结构的内部稳定性，从而产生各类裂缝问题。此外，当施工环境处于高温状态时，这样便会形成相应的温度应力，对混凝土结构内部构成应力冲击，引发混凝土结构裂缝。另一方面是混凝土的收缩变形情况，混凝土收缩机理比较复杂。当混凝土结构存在干湿交替时，如果未能采取科学合理的防收缩策略，也会导致混凝土结构产生裂缝[2]。

3 大体积薄壁混凝土结构裂缝的控制措施

3.1 强化混凝土结构施工技术措施

为避免薄壁混凝土结构的施工裂缝，需要从以下方面开展技术延伸：（1）表面刮平抹光，在初凝前1～2h 内，对结构表面进行高程测量，找准标高位置，用长阔尺按标高找平，然后用混凝土专用抹光机进行初次抹面，在两侧使用线绳控制标高与顺直，边抹光边用水准仪控制找平，在终凝前增加抹面次数；（2）采用吊锤和米尺测量每段、每层模板的垂直度，将偏差控制在5mm 以内，每个测区间隔2.5m，分别测量模板的顶部、中部和底部的垂直度，同时使用经纬仪辅助测量，精确控制保证项目整体垂直度偏差在5mm 以内；（3）强化人员管控，为保证各项技术措施的落实效率，需要对施工人员的工作态度与技术水平进行强化培训，同时还要加强混凝土施工阶段的质量监管质量，将质量责任落到实处。

3.2 严格控制施工材料质量

对于现代工程项目来说，混凝土施工的重要性越来越明显。想要合理控制结构裂缝问题，就要构建科学的质量管控体系，将重点放到项目施工阶段。同时还要严格控制原材料质量并构建合理的混凝土养护模式。可以在搅拌环节掺入煤灰，以此来控制混凝土的温变程度，减少混凝土的收缩范围。此外，应用一定程度的膨胀剂，可以对混凝土的收缩能力进行补充，在混凝土结构的应用后期不容易出现裂缝。

3.3 构建合理的混凝土结构养护模式

混凝土结构施工完毕后，需要进行科学合理的养护措施，一方面可以提升混凝土的浇筑质量，强化结构外表面的平整程度，另一方面可以促进混凝土的内部结构强度，稳定结构内部应力情况，不易产生混凝土结构裂缝。具体措施如下：（1）由于混凝土结构垂直面比较难覆盖，在针对该区域展开养护措施时，可以将养护剂均匀涂抹到混凝土表面，先进行纵向涂刷，后进行横向涂刷。在喷涂过程中要时刻注意混凝土外表面对溶液的吸收情况，根据表面干燥程度调整溶液用量。（2）为强化混凝土结构的养护质量与效率，可以适当延长混凝土养护时间，并且针对混凝土结构制订科学的养护方案。工程质量监管部门也要针对养护环节进行管控，建立准确可行的问责制度，以此来督促相关人员的工作积极性。

4 结语

综上所述，混凝土结构施工是工程建筑的重要环节。随着建筑工程综合质量要求的不断提升，需要围绕混凝土结构施工制订更为完善的管理方案，尤其是大体积薄壁混凝土结构，需要深入研究各类影响因素，以此来构建科学合理的施工管控方案，减少混凝土结构的施工裂缝。因此，本文对建筑工程中的大体积薄壁混凝土结构的裂缝问题展开研究，结合实际案例，找出混凝土结构裂缝的形成原因，制定相应的优化措施，从多方面入手，提升薄壁混凝土结构的施工质量，减少裂缝的产生，对建筑工程的整体质量提供保障。